6.2.10.1.1 Die einfachste Gestalt durch scharfes Hinsehen ermitteln

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</p>
</p>
<p>
<p>
Gegeben war dieser aussagenlogische Term:<br />
[[Vereinfachung mit Hilfe einer Wahrheitstafel|Gegeben war]] dieser aussagenlogische Term:<br />
:<math>( ( A \rightarrow B ) \rightarrow ( B \rightarrow C ) ) \rightarrow C</math>
:<math>( ( A \rightarrow B ) \rightarrow ( B \rightarrow C ) ) \rightarrow C</math>
</p>
</p>
<div class="clearer"></div>
<p>
<p>
Dazu wurde die Wahrheitstafel notiert und die Ergebnisspalte berechnet:
Dazu wurde die Wahrheitstafel notiert und die Ergebnisspalte berechnet:
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|-
|-
|}
|}
</p>
<div class="clearer"></div>
<br />
<p>
Das ''scharfe Hinsehen'' besteht nun daraus, sich die Ergebnisspalte und die drei Spalten mit den Aussagenvariablen genau anzusehen. Was fällt da auf?
</p>
<p>
<loop_area icon="Video.png" icontext="Video">
<loop_media type="video" title="Einfachste Gestalt eines aussagenlogischen Terms durch scharfes Hinsehen ermitteln" description="http://youtu.be/I3lZjaxtGh0" copyright="CC-BY" index=true show_copyright=true id="5fa9590549f1b">
{{#ev:youtube|I3lZjaxtGh0|700}}
</loop_media>
</loop_area>
</p>
<br />
<p>
Wie im Video zu sehen ist, lautet die einfachste Gestalt:<br />
:<math>B \lor C</math>
</p>
<p>
Beide Terme sind also logisch äquivalent:<br />
:<math>( ( A \rightarrow B ) \rightarrow ( B \rightarrow C ) ) \rightarrow C \qquad \equiv \qquad B \lor C</math>
</p>
<br />
=== Noch ein Beispiel ===
<p>
Das folgende Video startet mit dem Term
</p>
<p>
<math>
(\neg K \rightarrow (\neg W \land \neg R)) \land (W \rightarrow K) \land (\neg W \rightarrow (R \land K)) \land (\neg R \rightarrow (\neg K \lor W))
</math>
</p>
<p>
und zeigt die Vereinfachung mit Hilfe einer Wahrheitstafel und scharfem Hinsehen zu
</p>
<p>
<math>
K \land (W \lor R)
</math>
</p>
<br />
<p>
<loop_area icon="Video.png" icontext="Video">
<loop_media type="video" title="Umformungen mit Hilfe einer Wahrheitstafel " description="https://www.youtube.com/watch?v=MyYntNVZSiM" copyright="CC-BY" index=true show_copyright=true id="5fa9590549f2d">
{{#ev:youtube|MyYntNVZSiM|700}}
</loop_media>
</loop_area>
</p>
<br />
=== Weiter scharf Hinsehen! ===
<p>
Wie gesagt: das scharfe Hinsehen erfordert Übung. Also: Fang an zu üben!
</p>
<p>
Bei drei aussagenlogischen Vaiablen <math>A</math>, <math>B</math> und <math>C</math> gibt es insgesamt 2<sup>8</sup> = 256 Alternativen, wie die Ergebnisspalte in der Wahrheitstafel aussehen kann. Hier kommen einige Beispiele.
</p>
<br />
==== Aufgabe 1 ====
<p>
<loop_area type="task">
<loop_task title="Ermittle die einfachste Gestalt durch scharfes Hinsehen!" id="5fa9590549f3d">
<p>
{| class="wikitable"
! &nbsp; &nbsp; <math>A</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>B</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>C</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; Einfachste Gestalt? &nbsp;
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
|}
</p>
<spoiler text="Lösung">
<p>
Die einfachste Gestalt ist: &nbsp; &nbsp; <math>0</math>
</p>
<p>
Man nennt dies eine Kontradiktion. Egal wie die Eingangswerte für  <math>A</math>, <math>B</math> und <math>C</math> lauten, in der Ergebnisspalte gibt es immer nur eine <math>0</math>.
</p>
</spoiler>
</loop_task>
</loop_area>
</p>
<br />
==== Aufgabe 2 ====
<p>
<loop_area type="task">
<loop_task title="Ermittle die einfachste Gestalt durch scharfes Hinsehen!" id="5fa9590549f4d">
<p>
{| class="wikitable"
! &nbsp; &nbsp; <math>A</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>B</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>C</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; Einfachste Gestalt? &nbsp;
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
|}
</p>
<spoiler text="Lösung">
<p>
Die einfachste Gestalt ist: &nbsp; &nbsp; <math>1</math>
</p>
<p>
Man nennt dies eine Tautologie. Egal wie die Eingangswerte für  <math>A</math>, <math>B</math> und <math>C</math> lauten, in der Ergebnisspalte gibt es immer nur eine <math>1</math>.
</p>
</spoiler>
</loop_task>
</loop_area>
</p>
<br />
==== Aufgabe 3 ====
<p>
<loop_area type="task">
<loop_task title="Ermittle die einfachste Gestalt durch scharfes Hinsehen!" id="5fa9590549f5c">
<p>
{| class="wikitable"
! &nbsp; &nbsp; <math>A</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>B</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>C</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; Einfachste Gestalt? &nbsp;
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
|}
</p>
<spoiler text="Lösung">
<p>
Die einfachste Gestalt ist: &nbsp; &nbsp; <math>B</math>
</p>
<p>
Die Werte in der Ergebnisspalte sind identisch mit den Werten in der Spalte für <math>B</math>.
</p>
<p>
Damit ist auch klar wie die Ergebnisspalte aussieht, wenn die einfachste Gestalt nur <math>A</math> oder nur <math>C</math> lautet, oder?
</p>
</spoiler>
</loop_task>
</loop_area>
</p>
<br />
==== Aufgabe 4 ====
<p>
<loop_area type="task">
<loop_task title="Ermittle die einfachste Gestalt durch scharfes Hinsehen!" id="5fa9590549f6c">
<p>
{| class="wikitable"
! &nbsp; &nbsp; <math>A</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>B</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>C</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; Einfachste Gestalt? &nbsp;
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
|}
</p>
<spoiler text="Lösung">
<p>
Die einfachste Gestalt ist: &nbsp; &nbsp; <math>\neg C</math>
</p>
<p>
Die Werte in der Ergebnisspalte entsprechen jeweils den '''negierten''' Werten in der Spalte für <math>C</math>.
</p>
<p>
Damit ist auch klar wie die Ergebnisspalte aussieht, wenn die einfachste Gestalt nur <math>\neg A</math> oder nur <math>\neg B</math> lautet, oder?
</p>
</spoiler>
</loop_task>
</loop_area>
</p>
<br />
==== Aufgabe 5 ====
<p>
<loop_area type="task">
<loop_task title="Ermittle die einfachste Gestalt durch scharfes Hinsehen!" id="5fa9590549f7b">
<p>
{| class="wikitable"
! &nbsp; &nbsp; <math>A</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>B</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>C</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; Einfachste Gestalt? &nbsp;
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
|-
|}
</p>
<spoiler text="Lösung">
<p>
Die einfachste Gestalt lautet: &nbsp; &nbsp; <math>\neg (B \lor C)</math>
</p>
<p>
was äquivalent ist zu: &nbsp; &nbsp; <math>(\neg B \land \neg C)</math> &nbsp; &nbsp; [https://dozaw.eduloop.de/loop/Logische_Identit%C3%A4ten#De_Morgansche_Gesetze (De Morgansches Gesetz)]
</p>
</spoiler>
</loop_task>
</loop_area>
</p>
</p>


<br />
<br />
=== Üben in der Lerngruppe! ===
<p>
<p>
Das ''scharfe Hinsehen'' besteht nun daraus, sich die Ergebnisspalte und die drei Spalten mit den Aussagenvariablen genau anzusehen. Was fällt da auf?
Jetzt geht es darum, mal selbst etwas kreativ zu sein:
</p>
 
==== Aufgabe 6 ====
<p>
<loop_area type="task">
<loop_task title="Notiere eine beliebige Ergebnisspalte und lass die anderen Mitglieder deiner Lerngruppe scharf hinsehen!" id="5fa9590549f95">
<p>
Hier ist eine vorbereitete Wahrheitstafel. Ergänze einfach die Werte in der rechten Spalte und los geht's.
</p>
 
<p>
{| class="wikitable"
! &nbsp; &nbsp; <math>A</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>B</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; &nbsp; <math>C</math> &nbsp; &nbsp;
! &nbsp; Einfachste Gestalt? &nbsp;
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math></math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math></math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math></math>
|-
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math></math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math></math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math></math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>0</math>
| style="text-align:center" | <math></math>
|-
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math>1</math>
| style="text-align:center" | <math></math>
|-
|}
</p>
</loop_task>
</loop_area>
</p>
 
<br />
<p>
Sicherlich: das scharfe Hinsehen funktioniert in vielen Fällen. Und je mehr man das Spielchen der vorangegangenen Aufgabe treibt, desto besser kann man scharf hinsehen. Die Erfahrung in diesem Punkt wird größer, der mathematische Verstand wird ''schärfer''.
</p>
<p>
Aber seien wir ehrlich: Das scharfe Hinsehen funktioniert nicht in jedem Fall. Und da wo es nicht funktioniert, helfen [[Die einfachste Gestalt durch ein KV-Diagramm ermitteln|KV-Diagramme]] weiter.
</p>
</p>

Aktuelle Version vom 13. November 2020, 17:11 Uhr

Die einfachste Gestalt durch scharfes Hinsehen ermitteln

Scharfes Hinsehen reicht für die Ermittlung der einfachsten Gestalt nicht immer aus, es wird auch Erfahrung dabei benötigt. Und diese Erfahrung wird hier versucht zu vermitteln.

Noch einmal der Reihe nach:

Gegeben war dieser aussagenlogische Term:

Dazu wurde die Wahrheitstafel notiert und die Ergebnisspalte berechnet:

                                           


Das scharfe Hinsehen besteht nun daraus, sich die Ergebnisspalte und die drei Spalten mit den Aussagenvariablen genau anzusehen. Was fällt da auf?

video


Wie im Video zu sehen ist, lautet die einfachste Gestalt:

Beide Terme sind also logisch äquivalent:


Noch ein Beispiel

Das folgende Video startet mit dem Term

und zeigt die Vereinfachung mit Hilfe einer Wahrheitstafel und scharfem Hinsehen zu


video


Weiter scharf Hinsehen!

Wie gesagt: das scharfe Hinsehen erfordert Übung. Also: Fang an zu üben!

Bei drei aussagenlogischen Vaiablen , und gibt es insgesamt 28 = 256 Alternativen, wie die Ergebnisspalte in der Wahrheitstafel aussehen kann. Hier kommen einige Beispiele.


Aufgabe 1

Aufgabe

                          Einfachste Gestalt?  


Aufgabe 2

Aufgabe

                          Einfachste Gestalt?  


Aufgabe 3

Aufgabe

                          Einfachste Gestalt?  


Aufgabe 4

Aufgabe

                          Einfachste Gestalt?  


Aufgabe 5

Aufgabe

                          Einfachste Gestalt?  


Üben in der Lerngruppe!

Jetzt geht es darum, mal selbst etwas kreativ zu sein:

Aufgabe 6

Aufgabe

Hier ist eine vorbereitete Wahrheitstafel. Ergänze einfach die Werte in der rechten Spalte und los geht's.

                          Einfachste Gestalt?  


Sicherlich: das scharfe Hinsehen funktioniert in vielen Fällen. Und je mehr man das Spielchen der vorangegangenen Aufgabe treibt, desto besser kann man scharf hinsehen. Die Erfahrung in diesem Punkt wird größer, der mathematische Verstand wird schärfer.

Aber seien wir ehrlich: Das scharfe Hinsehen funktioniert nicht in jedem Fall. Und da wo es nicht funktioniert, helfen KV-Diagramme weiter.